基于IPPG技术的生理参数检测综述 被引量：7

1

作者 张煜 刘保真 +1 位作者 单聪淼 牟锴钰 《医疗卫生装备》 CAS 2020年第2期91-95,100,共6页

介绍了成像式光电容积描记(imaging photoplethysmography,IPPG)技术的研究背景和生物学基础,从视频处理、容积波信号提取、生理参数计算3个方面分析了基于IPPG技术检测生理参数的技术流程和研究现状。指出了基于IPPG技术检测生理参数... 介绍了成像式光电容积描记(imaging photoplethysmography,IPPG)技术的研究背景和生物学基础,从视频处理、容积波信号提取、生理参数计算3个方面分析了基于IPPG技术检测生理参数的技术流程和研究现状。指出了基于IPPG技术检测生理参数还存在短板和不足,未来的发展方向应主要集中在运动伪差消除、检测更多生理参数、与日常设备结合等方面。 展开更多

关键词 成像式光电容积描记 非接触 生理参数检测 成像设备

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光照变化下的非接触式血氧饱和度检测方法研究

2

作者 陈果 刘科生 《医疗卫生装备》 CAS 2024年第4期32-38,共7页

目的:基于成像式光电容积描记(imaging photo plethysmography,IPPG)技术,提出一种在不同光照条件下依然拥有较高准确率的非接触式血氧饱和度检测方法。方法:首先,通过摄像头采集人脸感兴趣区域的图像;其次,使用自适应伽马校正和欧拉视... 目的:基于成像式光电容积描记(imaging photo plethysmography,IPPG)技术,提出一种在不同光照条件下依然拥有较高准确率的非接触式血氧饱和度检测方法。方法:首先,通过摄像头采集人脸感兴趣区域的图像;其次,使用自适应伽马校正和欧拉视频放大算法对图像进行预处理;再次,将视频信号转化为数字信号,提取IPPG信号,并使用经验小波变换进行滤波去噪;最后,利用二次函数拟合得到血氧饱和度公式,从而计算出血氧饱和度。结果:相较于其他文献算法,该方法具有更强的抗光照变化干扰能力,在不同光照条件下的平均误差均不超过1.5%,最大误差在2%左右,且与指夹式血氧仪的检测结果具有较好的一致性。结论:该方法在不同光照条件下测量血氧饱和度均具有较高的准确率,能够达到实际测量的要求。 展开更多

关键词 成像式光电容积描记 血氧饱和度 光照变化 非接触式检测

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基于聚类和自适应滤波的成像式心率检测方法

3

作者 黄漫萍 彭力 +4 位作者 韩鹏 骆开庆 刘冬梅 陈淼 邱健 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期200-210,共11页

提出了应用于成像式光电容积描记(IPPG)的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域(ROI)动态选取方法,以及针对脉搏波(BVP)信号的自适应归一化最小均方误差(NLMS)滤波算法来解决IPPG心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景... 提出了应用于成像式光电容积描记(IPPG)的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域(ROI)动态选取方法,以及针对脉搏波(BVP)信号的自适应归一化最小均方误差(NLMS)滤波算法来解决IPPG心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景下存在的测量结果准确度低和波动性大等问题。首先,利用凹透镜变形算法将面部肤色区域进行图像扭曲和膨胀。其次,通过K-means++聚类方法进行皮肤区域像素选取。然后,应用CHROM算法对BVP信号进行预降噪处理。上述处理方法构成了ROI动态选取方法,可解决头部运动带来的影响。最后,采用提出的自适应NLMS算法对BVP信号进行光照变化干扰的自适应滤波后,完成心率的计算。实验结果表明,所提出的心率检测方法在运动场景下的平均绝对误差(MAE)达到0.92次/min,即使在光照剧烈变化的条件下MAE也能达到2.20次/min。该方法能够有效解决IPPG技术中ROI定位不准、选取困难以及受光照变化影响严重等不足。 展开更多

关键词 生物技术 成像式光电容积描记 凹透镜变形 K-means++聚类 归一化最小均方误差算法

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基于近红外视频的非接触鲁棒性心率检测 被引量：2

4

作者 孔令琴 吴小溪 +2 位作者 董立泉 赵跃进 刘明 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期159-165,共7页

提出了一种基于近红外视频的心率检测方法。该方法采用正交分解投影结合奇异值分解(OP-SVD)的方法,实现了夜间运动状态下的高精度鲁棒性心率检测。该方法通过人脸标志点检测,将人脸分为多个感兴趣子区域,获得了多通道成像式光电容积描记... 提出了一种基于近红外视频的心率检测方法。该方法采用正交分解投影结合奇异值分解(OP-SVD)的方法,实现了夜间运动状态下的高精度鲁棒性心率检测。该方法通过人脸标志点检测,将人脸分为多个感兴趣子区域,获得了多通道成像式光电容积描记(IPPG)信号;采用正交分解投影法去除多通道IPPG信号中的运动伪迹;接着利用奇异值分解法再次去噪,并通过重构子区域信号获得了高信噪比IPPG信号,最终实现了心率的准确提取。实验结果表明,与传统方法相比,该方法的误差最小,其平均绝对误差(MAE)值达到了3.14 bit/min。 展开更多

关键词 医用光学 近红外视频 成像式光电容积描记术 心率 正交分解投影 奇异值分解

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基于IPPG技术的情绪识别算法 被引量：1

5

作者 粟立威 陶雪 +2 位作者 饶治 李贵文 嵇晓强 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2023年第5期115-121,共7页

基于成像式光电容积描记技术(Imaging Photoplethysmography,IPPG)的情绪识别具有非接触式和客观性等优势。但基于IPPG信号的情绪识别还处于探索阶段,因IPPG信号质量容易受到影响,识别情绪的准确率还有待提高。为解决上述问题,选择额头... 基于成像式光电容积描记技术(Imaging Photoplethysmography,IPPG)的情绪识别具有非接触式和客观性等优势。但基于IPPG信号的情绪识别还处于探索阶段,因IPPG信号质量容易受到影响,识别情绪的准确率还有待提高。为解决上述问题,选择额头作为感兴趣区域,通过小波变换和带通滤波提高信号质量,提取心率变异性特征,并使用支持向量机、K近邻、决策树和随机森林对特征进行分类。在DEAP数据库上进行实验,结果表明:支持向量机的情绪识别效果最好,在唤醒维度上的准确率为61.09%,在效价维度上的准确率为53.31%。该研究在远程医疗、人机交互等领域有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 成像式光电容积描记术 心率变异性 支持向量机 情绪识别 非接触式

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基于两阶段运动伪影消除的心率检测算法

6

作者 李牧 李倩 +1 位作者 柯熙政 陶启婷 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第S01期333-339,共7页

针对基于成像式光电容积描记术(IPPG)检测人体生命体征会产生运动伪影的问题,提出一种两阶段运动伪影消除的心率检测算法。所提算法使用基于特征点的人脸跟踪算法S-KLT(Scale invariant feature transformKanade Lucas Tomasi)稳定感兴... 针对基于成像式光电容积描记术(IPPG)检测人体生命体征会产生运动伪影的问题,提出一种两阶段运动伪影消除的心率检测算法。所提算法使用基于特征点的人脸跟踪算法S-KLT(Scale invariant feature transformKanade Lucas Tomasi)稳定感兴趣区域(ROI),采用基于自相关的自适应滤波器抑制残余运动伪影。首先,采集视频,使用S-KLT追踪人脸ROI内的特征点,提取ROI内原始的IPPG脉搏波信号;其次,利用所提基于自相关的自适应信号滤波器对原始的IPPG信号进行噪声抑制,根据峰值检测算法计算心率(HR)值。实验结果表明,与腕式电子血压计实际测得的HR值相比,所提算法的均方根误差(RMSE)、平均错误率(EER)分别为2.98%、2.90%,符合美国医疗器械促进协会(AAMI)的标准,可以有效抑制运动伪影对HR值准确度的影响,为远程医疗和日常的健康检测提供了新的解决方法。 展开更多

关键词 成像式光电容积描记术 心率检测 运动伪影 人脸追踪算法 自适应信号降噪

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基于偏振多光谱成像的非接触式心率测量脉搏波提取技术 被引量：2

7

作者 刘霜 乔文龙 +5 位作者 陈沛权 梁冬生 周亮 刘朝晖 朱华栋 于学忠 《临床急诊杂志》 CAS 2022年第2期110-115,共6页

目的:成像式光电容积描记(IPPG)技术是一种非接触式生理参数检测技术,目前已经广泛用于常用生理参数的测量中,但准确性和稳定性不够。本研究的目的是通过探索一种新的从手掌中提取脉搏的方法,从而提高测量数据的精度。方法:本研究利用... 目的:成像式光电容积描记(IPPG)技术是一种非接触式生理参数检测技术,目前已经广泛用于常用生理参数的测量中,但准确性和稳定性不够。本研究的目的是通过探索一种新的从手掌中提取脉搏的方法,从而提高测量数据的精度。方法:本研究利用偏振多光谱成像技术,研究了脉搏波在不同波长和偏振态组合下的信噪比(SNR)变化。使用白光LED作为主动光源,并用7种波长滤光片(450、525、550、590、610、650、690nm)和4种偏光片实现生物组织的偏光多光谱成像。使用商用RGB相机作为获取人手掌偏振多光谱图像的探测器,然后结合成像光电体积描记技术,从偏振多光谱图像中提取脉搏波。结果:本研究利用普通商用RGB相机实现了高质量脉搏波的提取,提出了一种全局平均帧间差分算法(GA-IFD),将此方法结合运动跟踪算法来实现目标区域(ROI)的自适应选择,使组织的血液灌注与ROI的选择相关联。该算法能有效避免噪声干扰,提高脉搏波质量。本研究方法以非接触方式估计了5名志愿者的心率,达到较高的测量精度(最小MAE 0.67,最大MAE 2.30)。根据Bland-Altman一致性分析,该方法的心率测量值与真实值吻合度高。结论:本研究创新性提出了一种从手掌中提取心脏脉搏波的非接触方法,这对提高人体非接触式生理参数测量精度具有重要意义。 展开更多

关键词 成像式光电容积描记 非接触 生理参数检测 成像设备

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基于超像素分割的IPPG活体皮肤检测 被引量：2

8

作者 孔令琴 吴育恒 +3 位作者 赵跃进 董立泉 刘明 惠梅 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期35-42,共8页

针对现有活体皮肤检测方法精度不高、实时性较差的问题,提出一种基于超像素分割的成像式光电容积描记(IPPG)活体皮肤检测(SPASD)算法.利用零参数简单线性迭代聚类算法将图像分割为多个超像素子块;然后通过IPPG技术并行提取各子块中的脉... 针对现有活体皮肤检测方法精度不高、实时性较差的问题,提出一种基于超像素分割的成像式光电容积描记(IPPG)活体皮肤检测(SPASD)算法.利用零参数简单线性迭代聚类算法将图像分割为多个超像素子块;然后通过IPPG技术并行提取各子块中的脉搏波信号;最后利用支持向量机对提取到的信号进行训练分类,进而实现活体皮肤的实时检测.实验结果表明,SPASD算法可以有效提高活体皮肤的检测精度和实时性,其检测精度达92.02%.所提方法在人脸防骗、非接触生理信号检测、面部表情识别等领域具有应用前景. 展开更多

关键词 图像处理 模式识别 成像系统 成像式光电容积描记 活体皮肤检测 超像素

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基于IPPG的非接触式血氧饱和度检测技术研究 被引量：2

9

作者 柴荣轩 赵津发 +3 位作者 吴航 张文昌 张广 陈炜 《医疗卫生装备》 CAS 2021年第12期23-28,共6页

目的:提出一种非接触式血氧饱和度检测的新方法,以提高血氧饱和度的检测精度。方法:该方法基于成像式光电容积描记(imaging photoplethysmography,IPPG)原理提出,采用多任务卷积神经网络的算法进行人脸检测,采用欧拉视频放大中的运动放... 目的:提出一种非接触式血氧饱和度检测的新方法,以提高血氧饱和度的检测精度。方法:该方法基于成像式光电容积描记(imaging photoplethysmography,IPPG)原理提出,采用多任务卷积神经网络的算法进行人脸检测,采用欧拉视频放大中的运动放大和颜色放大相结合的算法实现视频图像放大的功能,使用集合经验模态分解和小波变换联合滤波的方法完成降噪滤波,最后使用经验公式计算血氧饱和度。开展“金标准”(指夹式血氧仪检测)对比实验,以验证该方法的检测准确性。结果:该方法检测血氧饱和度精度高,多次实验的平均误差均不高于2%,与指夹式血氧仪的检测结果有较好的一致性。结论:提出的方法可以完成血氧饱和度的非接触检测,且误差较小,能够达到预期要求。 展开更多

关键词 血氧饱和度 非接触检测 成像式光电容积描记 欧拉视频放大 集合经验模态分解 小波变换

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非接触式视觉生理体征参数检测研究 被引量：1

10

作者 赵津发 柴荣轩 陈炜 《电子技术与软件工程》 2021年第15期136-139,共4页

本文详细综述了非接触式视觉生理体征参数检测技术的发展现状,并从设备选取、人脸检测、脉搏波信号提取、生理参数计算等方面分析了其硬件要求、技术要点和研究现状。此外,对非接触式视觉生理体征参数检测方法的局限性进行了讨论,提出... 本文详细综述了非接触式视觉生理体征参数检测技术的发展现状,并从设备选取、人脸检测、脉搏波信号提取、生理参数计算等方面分析了其硬件要求、技术要点和研究现状。此外,对非接触式视觉生理体征参数检测方法的局限性进行了讨论,提出了未来发展方向。 展开更多

关键词 非接触 视觉检测 成像式光电容积描记 成像设备选取 生理参数

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眨眼与哈欠提取新方法及其适用性研究 被引量：1

11

作者 卫兵 王则灵 李宜兵 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第7期168-174,181,共8页

眨眼与哈欠在基于面部视频的成像式光电容积描记(IPPG)技术中通常被视作运动伪迹干扰。区别于传统的去运动伪迹解决思路,将二者视为特定的面部运动特征并设法加以提取,以期用于人机交互技术研究。方法中,依托二阶盲辨识(SOBI)算法,基于... 眨眼与哈欠在基于面部视频的成像式光电容积描记(IPPG)技术中通常被视作运动伪迹干扰。区别于传统的去运动伪迹解决思路,将二者视为特定的面部运动特征并设法加以提取,以期用于人机交互技术研究。方法中,依托二阶盲辨识(SOBI)算法,基于实测数据的统计对比,分析面部R/G/B观测信号的运动敏感性,将运动敏感性最佳的R通道信号作为眨眼与哈欠提取的信号载体。实验统计显示,基于R通道信号可以有效地对眨眼与哈欠进行直接提取,其识别率可达93%与95%,且无需借助于高运算复杂性的盲源分离(BSS)/独立分量分析(ICA)算法,在人机交互技术领域具备较好的实用价值。 展开更多

关键词 人机交互 运动伪迹 成像式光电容积描记 二阶盲辨识 眨眼与哈欠

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IPPG信号的噪声估计与分析 被引量：1

12

作者 曾旭 代俊丽 +1 位作者 赵建 林霖 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期52-58,共7页

目的验证成像式光电容积描记法(IPPG)信号模型中的加性噪声近似相互统计独立,提出对IP-PG信号中的噪声估计方法,探究使用空间平均方法后的残余噪声功率和信噪比变化规律。方法对13组受试者数据帧图像进行空间平均并去除基线漂移后得到I... 目的验证成像式光电容积描记法(IPPG)信号模型中的加性噪声近似相互统计独立,提出对IP-PG信号中的噪声估计方法,探究使用空间平均方法后的残余噪声功率和信噪比变化规律。方法对13组受试者数据帧图像进行空间平均并去除基线漂移后得到IPPG信号,计算所有帧图像中所有像素点噪声方差,作为对噪声功率的估计。在此基础上进一步计算残余噪声及脉搏信号功率、信噪比,利用回归分析验证IPPG噪声与感兴趣区域(ROI)的关系。结果信噪比与感兴趣区域边长呈平方关系,残余噪声与像素点个数成反比例下降。结论实验验证了IPPG信号加性噪声近似相互统计独立的假设,证明了模型与噪声估计方法的有效性,提出的噪声估计算法对于后续滤波提高信号质量具有一定的意义。 展开更多

关键词 成像式光电容积描记 空间平均 信噪比 感兴趣区域

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基于IPPG非接触式生理参数测量算法的研究 被引量：10

13

作者 荣猛 范强 李凯扬 《生物医学工程研究》 2018年第1期27-31,35,共6页

介绍了基于成像式光电容积描记技术(imaging photoplethysmography,IPPG)的非接触式人体生理参数测量算法的研究工作。在自主研发的IPPG非接触生理参数测量仪中运用IPPG的新原理。运用视频图像处理的新方法,基于视频信号检测经过人体组... 介绍了基于成像式光电容积描记技术(imaging photoplethysmography,IPPG)的非接触式人体生理参数测量算法的研究工作。在自主研发的IPPG非接触生理参数测量仪中运用IPPG的新原理。运用视频图像处理的新方法,基于视频信号检测经过人体组织和血液吸收后的反射光强不同,从得到的脉搏波中计算出心率、呼吸频率及血氧饱和度。实现了人体生理参数无创连续非接触测量的新技术。经过实验验证与对比分析,本系统取得了较好的测量效果。在未来家庭健康医疗发展的场景下,具有很大的应用价值。 展开更多

关键词 成像式光电容积描记技术 非接触 心率 呼吸频率 血氧饱和度

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基于IPPG的非接触式皮肤血液灌注成像 被引量：2

14

作者 赵丽 周鹏 +3 位作者 罗静静 席强 余辉 郭义 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期175-183,共9页

临床上采用的皮肤血液灌注成像技术存在速度慢、成本高、只能测量皮肤表面特定位置处的血液灌注信息等问题。为解决上述问题,提出了一种基于成像式光电容积描记技术(IPPG)的皮肤血液灌注成像方法。首先,利用LucasKanade光流法对图像序... 临床上采用的皮肤血液灌注成像技术存在速度慢、成本高、只能测量皮肤表面特定位置处的血液灌注信息等问题。为解决上述问题,提出了一种基于成像式光电容积描记技术(IPPG)的皮肤血液灌注成像方法。首先,利用LucasKanade光流法对图像序列进行特征点动态跟踪,通过仿射变换对图像进行校正,减少运动伪影,改善IPPG信号质量。然后,采用滑动窗口遍历图像,获取各个窗口空间像素平均信号与整张图像空间像素平均信号的斯皮尔曼相关系数,并进行相关性地形图成像,以获取皮肤血液灌注分布图像。实验结果表明,所提皮肤血液灌注成像方法的正确率为81.82%,且整体成像质量和正确性优于其他已有方法。除此之外,所提方法在人体表皮最厚的四肢区域依然适用,表明其具有广泛的适用性。 展开更多

关键词 医用光学 皮肤血液灌注成像 成像式光电容积描记技术 Lucas-Kanade光流法 斯皮尔曼相关系数

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基于高速摄像机的动态血压非接触获取 被引量：6

15

作者 许文媛 孟濬 赵夕朦 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2077-2083,共7页

为了实现基于高速摄像机的非接触、非介入式的动态血压获取,对血压与脉搏信号相位差、心率之间的函数关系进行理论推导;基于成像式光电容积描记技术,实现了通过高速摄像机非接触获取脉搏信号的相位差和心率;基于血压与脉搏信号相位差、... 为了实现基于高速摄像机的非接触、非介入式的动态血压获取,对血压与脉搏信号相位差、心率之间的函数关系进行理论推导;基于成像式光电容积描记技术,实现了通过高速摄像机非接触获取脉搏信号的相位差和心率;基于血压与脉搏信号相位差、心率之间的函数关系以及基于高速摄像机所获得的脉搏信号相位差和心率,通过曲线拟合得到血压与脉搏信号相位差、心率之间的函数关系的参数值,实现了基于高速摄像头的动态血压的非接触获取.为了验证基于高速摄像头获得的血压的准确性,以欧姆龙智能电子血压仪获得的血压为参照进行误差分析,所得的收缩压的误差为-4.03%~8.44%,舒张压的误差为-6.58%~8.90%. 展开更多

关键词 动态血压 高速摄像机 成像式光电容积描记技术 脉搏信号相位差 心率

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面部视频非接触式生理参数感知 被引量：5

16

作者 嵇晓强 刘振瑶 +3 位作者 李炳霖 饶治 李贵文 粟立威 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期276-285,共10页

为了在非接触条件下检测受试者的各项生理参数,本文设计了一种基于成像式光电容积描记技术,从手机录制的人脸视频中估算生理参数的方法。首先,提出了“小波变换-主成分分析-盲源分离”算法,用于提取出高信噪比的RGB三通道脉搏波信号。然... 为了在非接触条件下检测受试者的各项生理参数,本文设计了一种基于成像式光电容积描记技术,从手机录制的人脸视频中估算生理参数的方法。首先,提出了“小波变换-主成分分析-盲源分离”算法,用于提取出高信噪比的RGB三通道脉搏波信号。然后,分别从频域和时域角度对绿色通道信号进行处理,估算出心率值和呼吸率值;对红蓝通道的脉搏波信号进行处理,并结合血氧仪检测的血氧饱和度结果,进行数据拟合,从而找到从面部视频中估算血氧饱和度值的最佳线性方程。最后,对比了自然光下各生理参数的估算结果误差,分析了在3种光照环境下各参数的估算结果。结果表明:3种光照环境下得到的心率平均误差为0.5512次/min,呼吸率平均误差为−0.6321次/min,血氧饱和度平均误差为−0.2743%。综上,本文提出的非接触式生理参数估算方法精度高,具有普适性和稳定性,估算结果同标准仪器的测量结果具有高度一致性,可满足日常生理参数测量的需求。 展开更多

关键词 成像式光电容积描记技术 非接触式 小波变换-主成分分析-盲源分离 心率 呼吸率 血氧饱和度

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基于面部视频分析的生命体征检测 被引量：6

17

作者 陈辉 郑秀娟 +2 位作者 倪宗军 张昀 杨晓梅 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1770-1777,共8页

在面部视频中提取生命体征相关的生理信号时易受环境光和受试者头部运动的影响,为了降低外界干扰并提高生命体征检测的准确度,提出了一种联合集合经验模态分解(EEMD)算法与信号质量检测的面部视频分析方法,用于精确检测人体的心率与呼... 在面部视频中提取生命体征相关的生理信号时易受环境光和受试者头部运动的影响,为了降低外界干扰并提高生命体征检测的准确度,提出了一种联合集合经验模态分解(EEMD)算法与信号质量检测的面部视频分析方法,用于精确检测人体的心率与呼吸频率等生命体征。通过公开数据集进行实验验证,实验结果表明,所提方法相较于目前已有的常用信号处理方法能够得到更精确的心率与呼吸频率的估计值,所得估计值与标准值的相关系数分别高于0.9和0.8。同时,所提方法将为实时活体人脸识别提供一种思路,也有助于丰富监控视频智能分析的应用研究。 展开更多

关键词 面部视频 成像式光电容积描记法 集合经验模态分解(EEMD) 信号质量检测 抗干扰

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基于成像光电容积描记技术的非接触式生理参数检测及其应用 被引量：1

18

作者 孔令琴 赵跃进 +4 位作者 董立泉 刘明 徐歌 惠梅 褚旭红 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第15期256-269,共14页

成像式光电容积描记技术是在传统光电容积描记技术基础上发展而来的一种非接触式生理信号检测技术。成像式光电容积描记技术由于非接触、可远程监测、适用场景广泛、易操作以及低成本等优点可实现人体多项生理参数的测量,成为仪器及生... 成像式光电容积描记技术是在传统光电容积描记技术基础上发展而来的一种非接触式生理信号检测技术。成像式光电容积描记技术由于非接触、可远程监测、适用场景广泛、易操作以及低成本等优点可实现人体多项生理参数的测量,成为仪器及生物医学工程领域的新兴研究热点之一。本综述首先介绍了成像式光电容积描记技术的基本原理,对光学起源机理进行了分析,并对成像视频处理方法进行了总结,最后介绍了成像式光电容积描记技术在生理参数方面的应用,并对其在生理参数检测领域中的发展进行展望。 展开更多

关键词 成像式光电容积描记技术 生理参数检测 心血管监测

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高原环境下基于IPPG的非接触血氧饱和度检测方法研究 被引量：4

19

作者 罗著 陈炜 +3 位作者 王孟晋 张广 吴航 马军 《医疗卫生装备》 CAS 2022年第10期1-7,22,共8页

目的:针对高原环境下高海拔低气压应用环境及人员血氧饱和度低的情况,提出一种基于成像式光电容积描计(imaging photoplethysmography,IPPG)的非接触血氧饱和度检测方法。方法:首先基于RGB摄像头提取人脸视频图像,将人脸图像分为3个通道... 目的:针对高原环境下高海拔低气压应用环境及人员血氧饱和度低的情况,提出一种基于成像式光电容积描计(imaging photoplethysmography,IPPG)的非接触血氧饱和度检测方法。方法:首先基于RGB摄像头提取人脸视频图像,将人脸图像分为3个通道,求出每个通道的像素灰度平均值,并按帧序列排列即得到IPPG信号;其次对IPPG信号通过巴特沃斯滤波器与Savitzky-Golay滤波器开展联合滤波;最后结合R值(交流分量与直流分量的比值)以及被测者的身高、体质量、年龄和性别等特征参数,采用数学模型、多层感知器模型和径向基函数模型计算得出被测者的血氧饱和度值。以指夹式血氧检测仪检测结果作为金标准,验证数学模型、多层感知器模型和径向基函数模型检测血氧饱和度的精确度。结果:多层感知器模型检测性能最优,检测误差为(0.3±4.54)%,与指夹式血氧检测仪检测结果具有较好的一致性,相关系数为0.74。结论:基于IPPG的非接触血氧饱和度检测方法能适用高海拔地区人体低血氧饱和度的非接触检测,且误差较小,可以达到预期要求。 展开更多

关键词 高原 血氧饱和度 视觉检测 非接触检测 成像式光电容积描计 机器学习

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自适应去噪的非接触式生理参数检测方法 被引量：4

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作者 倪宗军 陈辉 +2 位作者 张昀 苏敏 郑秀娟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第5期153-160,共8页

成像式光电容积描记法(imaging Photoplethysmography,iPPG)是一种利用视频信号实现非接触式生理参数检测的方法,但该方法的性能易受外界条件影响,尤其对环境光变化及受试者头部运动等噪声敏感。为了消除噪声影响,根据噪声信号和iPPG信... 成像式光电容积描记法(imaging Photoplethysmography,iPPG)是一种利用视频信号实现非接触式生理参数检测的方法,但该方法的性能易受外界条件影响,尤其对环境光变化及受试者头部运动等噪声敏感。为了消除噪声影响,根据噪声信号和iPPG信号的时频特性,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的相关能量熵阈值自适应去噪与方差表征序列(Variance Characterization Series,VCS)的抗干扰非接触式生理参数信号获取方法。利用分解算法将由人脸视频中获取到的血容量脉冲信号分解为频率由高频到低频且具有一定带宽的模态分量。分别计算各个模态分量子区间的噪声能量熵从而获得该分量的阈值,再经阈值处理得到重构的去噪信号。利用VCS方法检测重构后的信号的质量从而自适应地选择信号分析方法,实现心率和呼吸率的生理参数的精确估计。在公开数据集和自采数据集上进行验证实验,实验结果表明,提出的方法对环境光与头部运动干扰有着较强的稳健性,相比目前已有的方法能够得到更精确的心率与呼吸率估计值。 展开更多

关键词 成像式光电容积描记法 变分模态分解法 能量熵 自适应去噪 非接触测量 心率 呼吸率

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